Sandsynlighedsregning 9. forelæsning Bo Friis Nielsen

Relaterede dokumenter
Sandsynlighedsregning 9. forelæsning Bo Friis Nielsen

Sandsynlighedsregning 9. forelæsning Bo Friis Nielsen

Sandsynlighedsregning 8. forelæsning Bo Friis Nielsen

Sandsynlighedsregning 8. forelæsning Bo Friis Nielsen

Sandsynlighedsregning 11. forelæsning Bo Friis Nielsen

Program. Middelværdi af Y = t(x ) Transformationssætningen

Definition: Normalfordelingen. siges at være normalfordelt med middelværdi µ og varians σ 2, hvor µ og σ er reelle tal og σ > 0.

Den flerdimensionale normalfordeling

Diskrete og kontinuerte stokastiske variable

hvor a og b er konstanter. Ved middelværdidannelse fås videre

Landmålingens fejlteori - Repetition - Kontinuerte stokastiske variable - Lektion 3

antal gange krone sker i første n kast = n

Statistiske Modeller 1: Notat 1

Sandsynlighedsteori 1.2 og 2 Uge 5.

hvor i er observationsnummeret, som løber fra 1 til stikprøvestørrelsen n, X i

Test i to populationer. Hypotesetest for parrede observationer Test for ens varians Gensyn med flyskræk!

Hovedpointer fra SaSt

Spørgsmål 3 (5 %) Bestem sandsynligheden for at et tilfældigt valgt vindue har en fejl ved listerne, når man ved at der er fejl i glasset.

Sandsynlighedsregning 12. forelæsning Bo Friis Nielsen

Sandsynlighedsfordelinger for kontinuerte data på interval/ratioskala

Statistik og Sandsynlighedsregning 2

Statistik 8. gang 1 KONFIDENSINTERVALLER. Konfidensintervaller: kapitel 11. Valg og test af fordelingsfunktion

Teoretisk Statistik, 9 marts nb. Det forventes ikke, at alt materialet dækkes d. 9. marts.

Velkommen. Program. Statistik og Sandsynlighedsregning 2 Sandsynlighedstætheder og kontinuerte fordelinger på R. Praktiske ting og sager

Betingede sandsynligheder Aase D. Madsen

Sætning: Middelværdi og varians for linearkombinationer. Lad X 1,X 2,...,X n være stokastiske variable. Da gælder. Var ( a 0 + a 1 X a n X n

Teoretisk Statistik, 9. februar Beskrivende statistik

Kvantitative Metoder 1 - Efterår Dagens program

Statistik Lektion 8. Parrede test Test for forskel i andele Test for ens varians Gensyn med flyskræk!

Supplerende noter II til MM04

24. januar Epidemiologi og biostatistik. Forelæsning 1 Uge 1, tirsdag. Niels Trolle Andersen, Afdelingen for Biostatistik.

Sandsynlighedsregning 7. forelæsning Bo Friis Nielsen

Sandsynlighedsregning 7. forelæsning Bo Friis Nielsen

Sandsynlighedsregning 7. forelæsning Bo Friis Nielsen

Statistiske test. Efteråret 2010 Jens Friis, AAU. Hjemmeside :

Kvantitative Metoder 1 - Forår Dagens program

Motivation. En tegning

Estimation ved momentmetoden. Estimation af middelværdiparameter

Meningsmålinger KLADDE. Thomas Heide-Jørgensen, Rosborg Gymnasium & HF, 2017

Sandsynlighedsregning Oversigt over begreber og fordelinger

Stikprøvefordelinger og konfidensintervaller

29. januar Epidemiologi og biostatistik Forelæsning 2 Uge 1, torsdag 2. februar 2006 Michael Væth, Afdeling for Biostatistik.

Elementær sandsynlighedsregning

Dagens program. Estimation: Kapitel Eksempler på middelrette og/eller konsistente estimator (de sidste fra sidste forelæsning)

Anvendt Statistik Lektion 3. Punkt- og intervalestimater Konfidensintervaller Valg af stikprøvestørrelse

Agenda Sandsynlighedsregning. Regneregler (kap. 3-4) Fordelinger og genkendelse af fordelinger (kap. 3-5) Simultane, marginale og betingede

Generelle lineære modeller

Supplement til Kreyszig

Elementær sandsynlighedsregning

Program. Statistik og Sandsynlighedsregning. Eksempler. Sandsynlighedstæthed og sandsynlighedsmål

DANMARKS TEKNISKE UNIVERSITET Side?? af?? sider. Skriftlig prøve, den: 18. december 2014 Kursus nr : (navn) (underskrift) (bord nr)

Kvantitative Metoder 1 - Forår Dagens program

Simpel Lineær Regression. Opsplitning af variationen Determinations koefficient Variansanalyse F-test Model-kontrol

Projekt 9.1 Regneregler for stokastiske variable middelværdi, varians og spredning

1 Punkt- og intervalestimation Punktestimatorer: Centralitet(bias) og efficiens... 2

Uge 10 Teoretisk Statistik 1. marts 2004

Definition: Normalfordelingen. siges at være normalfordelt med middelværdi µ og varians σ 2, hvor µ og σ er reelle tal og σ > 0.

Konfidens intervaller

Teoretisk Statistik, 18. november Stikprøveteori: hvor er vi, og hvor skal vi hen? Proportional allokering Optimal allokering

Teoretisk Statistik, 16. februar Generel teori,repetition

Deskriptiv teori: momenter

DANMARKS TEKNISKE UNIVERSITET Side 1 af 16 sider. Skriftlig prøve, den: 17. december 2015 Kursus nr : (navn) (underskrift) (bord nr)

Kvantitative Metoder 1 - Forår Dagens program

Repetition Stokastisk variabel

9. Binomialfordelingen

DANMARKS TEKNISKE UNIVERSITET Side 1 af 17 sider. Skriftlig prøve, den: 19. december 2018 Kursus nr : (navn) (underskrift) (bord nr)

Statistik Lektion 7. Hypotesetest og kritiske værdier Type I og Type II fejl Styrken af en test Sammenligning af to populationer

Vejledende opgavebesvarelser

Statistik ved Bachelor-uddannelsen i folkesundhedsvidenskab

Maja Tarp AARHUS UNIVERSITET

Program. Ensidet variansanalyse Normalfordelingen. Antibiotika og nedbrydning af organisk materiale. Tegninger

DANMARKS TEKNISKE UNIVERSITET Side 1 af 16 sider. Skriftlig prøve, den: 18. december 2013 Kursus nr : (navn) (underskrift) (bord nr)

Løsninger til kapitel 7

Skitse til notat om hvor de forskellige sandsynlighedsfordelinger kan tænkes at komme fra

Indholdsfortegnelse Generelt Diskrete stokastiske variable: Kontinuerte stokastiske variable: Regneregler for stokastiske variable

enote 2: Kontinuerte fordelinger Introduktion til Statistik Forelæsning 3: Kontinuerte fordelinger Peder Bacher enote 2: Continuous Distributions

Landmålingens fejlteori - Lektion 2 - Transformation af stokastiske variable

Praktisk info. Statistisk analyse af en enkelt stikprøve: kendt eller ukendt varians Sandsynlighedsregning og Statistik (SaSt) I tirsdags.

Matematik A. Højere handelseksamen. Tirsdag den 26. maj 2015 kl hhx151-mat/a

Økonometri 1. Inferens i den lineære regressionsmodel 29. september Økonometri 1: F7 1

bestemmelse af karakteristiske værdier for materialeparametre og modstandsevner

Løsningsforslag til skriftlig eksamen i Kombinatorik, sandsynlighed og randomiserede algoritmer (DM528)

30. august Epidemiologi og biostatistik. Forelæsning 3 Uge 2, torsdag d. 8. september 2005 Michael Væth, Afdeling for Biostatistik.

Statistik og Sandsynlighedsregning 2

r n E[ X n ]/n! for alle r > 0 ifølge monoton konvergens, giver potensrækketeori, at ( ) er ækvivalent med, at ρ n E[ X n ]/n!

Flerdimensionale fordelinger. Erik Michaelsen Nielsen

Produkt og marked - matematiske og statistiske metoder

Statistik og Sandsynlighedsregning 2

Opgaver i sandsynlighedsregning

Sandsynlighedsregning 3. forelæsning Bo Friis Nielsen

Landmålingens fejlteori Lektion 1 Det matematiske fundament Kontinuerte stokastiske variable

STATISTISK MODELLERING OG ANALYSE 19. DECEMBER 2008 ET MAT3-PROJEKT I BAYESIANSK INFERENS VEJLEDER: JAKOB G. RASMUSSEN GRUPPE: G4-115

3 Stokastiske variable 3.1 Diskrete variable

Matematikkens mysterier - på et obligatorisk niveau. 7. Ligninger, polynomier og asymptoter

Projekt 1.3 Brydningsloven

For nemheds skyld: m = 2, dvs. interesseret i fordeling af X 1 og X 2. Nemt at generalisere til vilkårligt m.

Sandsynlighedsregning 3. forelæsning Bo Friis Nielsen

Introduktion til Statistik. Forelæsning 3: Kontinuerte fordelinger. Peder Bacher

Analyse 1, Prøve maj 2009

Transkript:

Dages eer afsit 5.3 og 5.4 Siultae kotiuerte fordeliger P(X dx,y dy = f(x,ydxdy Sadsylighedsregig 9. forelæsig Bo Friis Nielse Mateatik og Coputer Sciece Daarks Tekiske Uiversitet 8 Kgs. Lygby Daark Eail: bf@dtu.dk Uafhægige oralfordelte variable ( oral(µ,σ = N(µ,σ f(x,y = π e (x +y F R (r = P( X +Y r = e r (Rayleigh X N(λ,σ,Y N(µ,τ X +Y N(λ+µ,σ +τ For X i N(, er Y = i= X i χ -fordelt (gaa. Operatioer ed stokastiske variable f Z (zdz = P(Z = X +Y dz = f(x,z xdx dz f Z (zdz = P ( Z = Y dz = x f(x,zxdx dz X forelæsig 9 Siulta fordelig for kotiuerte variable P((X,Y B = f(x,ydxdy B Margiale fordeliger f X (x = f(x,ydy f Y (y = f(x,ydx y x Hvis X og Y er uafhægige f(x,y = f X (x f Y (y Uafhægige oralfordelte variable Tæthede for e stadardiseret oralfordelt variabel er f(x = π e x for to uafhægige oral(, variable X og Y får vi f(x,y = π e x π e y = Beærk rotatiossyetrie. π e (x +y forelæsig 9 3 forelæsig 9 4

Z De siultae tæthed for (X,Y Liearkobiatioer af to oralfordelte variable Lad X og Y være uafhægige oral(, -fordelte variable. Betragt Z = ax +by.. Hvis a +b =, da er Z også oral(,-fordelt. Det skyldes rotatiossyetrie, Z er de ye førstekoordiat i et drejet koordiatsyste.. Geerelt: Z = ( a a +b a +b X + b a +b Y X Y... altså er Z oralfordelt ed iddel og varias a +b. Resultatet ka også vises aalytisk ved brug af afsit 5.4 Fordelige er rotatiosivariat forelæsig 9 6 Liearkobiatio Suer af oralfordelte variable side 363 Hvis X og Y er uafhægige og oralfordelt ed heholdsvis N(λ,σ og N(µ,τ så er Z = X +Y oral(λ+µ,σ +τ fordelt. For X i oral(µ i,σi fordelte og uafhægige er Z = b+ i= a ix i oral(b+ i= a iµ i, i= a iσi fordelt. (Dee står ikke direkte i Pita, e ka dog let udledes af resultatet side 364. Lad X og Y være uafhægige stokastiske variable, ed E(X =,E(Y =,Var(X = 3,Var(Y = 4 Beste E(X +8Y XY +8X +5Y E(X +8Y XY +8X +5Y = E(X +E(8Y E(XY+E(8X+E(5Y E( (Middelværdie af e su er sue af kopoeteres iddelværdier = E(X +8E(Y E(XY+8E(X+5E(Y E( (E(aX = ae(x; vi ser, at iddelværdie af e liearkobiatio er liearkobiatioe af iddelværdiere forelæsig 9 7 forelæsig 9 8

... vi fortsætter ed hvert led i dette udtryk E(X = Var(X+(E(X = 4 E(Y = Var(Y+(E(Y = 8 (Beregigsforle for varias, Var(X = E(X (E(X E(XY = E(XE(Y = (E(XY = E(XE(Y for uafhægige variable... så i alt µ = 4+8 8 +8 +5 = 9 Beste P(X > 3Y 5 uder de atagelse, at X og Y er oralfordelte. Defier Z = 3Y X, vi søger da P(Z < 5 Z er oralfordelt ed iddel og varias P(Z < 5 = P E(Z = 3 = 4 V(Z = 3 4+( 3 = 48 ( Z 4 < 5 4 ( = Φ.557 48 48 48 forelæsig 9 9 forelæsig 9 Atag at R og R er to uafhægige stokastiske variable ed de sae tæthedsfuktio f(x = xe x for x. Spørgsål Tæthede af Y = i(r,r fides til f Y (y = ye y f Y (y = ( ye y ( ye y 3 f Y (y = e y 4 f Y (y = y e y 5 f Y (y = y e y Kostate / π (X,Y har siulta tæthed f XY (x,y = c e (x +y. (Beærk! Vi har hidtil taget c = / π for givet, e u udleder vi det! P(r R r +dr = P(r X +Y r +dr = c e r (π(r+dr πr = πc re r dr +o(dr... teg e skitse af X, Y og R for at checke dette. Vi får tæthede af R direkte: f R (r = πc r e r Efterso f R (r dr =, å vi have c = / π. forelæsig 9 f R (r = re r P(R r = F R (r = e r

Størrelse af oralfordelt vektor side 358-36 Hvis talparret (X, Y er uafhægige stadardiserede oralfordelte (oral(, variable,så er R = X +Y Rayleigh fordelt. f R (r = re r, F R (r = e r Middelværdi og varias er π E(R =, Var(R = E(R E(R = π forelæsig 9 3 E skytte skyder od e skydeskive. Skuddees placerig på skive ka beskrives ved uafhægige stadardiserede oralfordelte variable, hvor skives cetru er koordiatsysteets ulpukt. Spørgsål Sadsylighede for, at et skud raer idefor e cirkel ed radius, er Φ ( ( Φ 4 3 4 e 8 5 ( Φ ( ( Φ Hvor Φ(x er fordeligsfuktioe for e stadardiseret oralfordelt variabel. forelæsig 9 4 Fordelige af S = R = X +Y Fra variabelskift: F S (s = F R ( s = e s... altså er S ekspoetialfordelt ed iddelværdi. Deraf fås i øvrigt E(X = (! E skytte skyder od e skydeskive. Skuddees placerig på skive ka beskrives ved uafhægige stadardiserede oralfordelte variable, hvor skives cetru er koordiatsysteets ulpukt. Spørgsål 3 Sadsylighede for, at et skud raer idefor e afstad fra koordiatsysteets ade-akse, er Φ( 4 3 Φ( 4 e 5 e 4 forelæsig 9 5 Hvor Φ(x er fordeligsfuktioe for e stadardiseret oralfordelt variabel. forelæsig 9 6

Operatioer ed stokastiske variable 5.4 Vi har set ax og i af stokastiske variable, sat specielle forer for suer. For uafhægige diskrete variable har vi tidligere set P(Z = X +Y = z = forelæsig 9 7 x= f X (xf Y (z x E foldig.for ikke egative uafhægige X og Y P(Z = X +Y = z = For kotiuerte tætheder får vi f(x,z xdx uaf = z f X (xf Y (z x x= f X (xf Y (z xdx Lad X være ligeligt fordelt på eheditervallet og X være ligeligt fordelt på itervallet (; og uafhægig af X. Spørgsål 4 Sadsylighede P(X +X fides til 3 3 3 4 4 5 6 5 forelæsig 9 8 De siultae tæthed af (X,X er x, x f(x,x = ellers P(X +X = x +x dx dx Eller vi ka bruge arealbetragtiger og få P(X +X = 3 4 Su af ax og i af to ekspoetialfordelte variable Vi har tidligere set at for W i exp(λ, X = i(w,w og Y = ax(w,w er de siultae tæthed: f(x,y = λ e λ(x+y, < x y. Fordelige af Z = X +Y fides til Overraskede? z λ e λ(x+(z x dx = λ(λze λz forelæsig 9 9 forelæsig 9

Suer af uafhægige variable Med X bi(,p og Y bi(,p er Z = X +Y bi(+,p Med X NB(,p og Y NB(,p er Z = X +Y NB(+,p Med X P(λ og Y P(µ er Z = X +Y P(λ+µ Med X Gaa(r,λ og Y Gaa(s,λ er Z = X +Y Gaa(r +s,λ Suer af age har oralfordelige so græse Suer af oralfordelte variable side 363 Med X N(µ,σ og Y N(µ,σ er Z = X +Y N(µ +µ,σ +σ Med X N(µ,σ og Y N(µ,σ er W = ax +by N(aµ +bµ,a σ +b σ forelæsig 9 χ fordelige side 364-366, opgave 5.3.5 Suer af kvadrerede uafhægige stadard oralfordelte variable: X i oral(,, uafhægige. Da har Y = i= X i tæthed f Y (y = / Γ(/ y(/ e y/... og siges at være χ fordelt ed frihedsgrader. (... det er også e Gaa-fordelig Γ(/, / Reproduktio: Hvis Y χ ( og Y χ (, så er Y +Y χ (+. forelæsig 9 Fordelig af forhold side 383 Hvis Z = Y, hvor X og Y er uafhægige X Se eksepel 5 side 383 x f X (xf Y (xzdx forelæsig 9 3 Opgave 5.4. Fid tæthede af Y = V, hvor U og V er uafhægige U ligefordelte (, variable. Vi beytter f Y (y = u f U(uf V (uydu. Itegratiosgræsere for u er fra til i f Y (y = f Y (y = y (, y udu =, for y < udu = y, F Y (y = y, y. Så for < y, < y y forelæsig 9 4

F-fordelige: Forholdet elle to uafhægige χ fordelte variable Lad Y χ ( og X χ ( og betragt Z = Y X ( xf X(xf Y xz dx... efter e lægere række udregiger fider vi ( B ( z, ( + z+ hvor B(r,s = Γ(rΓ(s Γ(r +s Dette kaldes e F(, fordelig - de optræder hyppigt so e fordelig for teststørrelser i statistikke. Udledige af F-fordelige Med Y χ ( og X χ (,vil vi udersøge fordelige af Z = Y X = Y X xf X (xf Y (xzdx Af tæthede for Y f Y (y, fides tæthede f Y (y for Y = Y til f Y ( y Ved idsættelse af x Γ ( (x ( e x (xz Γ e xz dx forelæsig 9 5 forelæsig 9 6 x Γ ( = + (x ( e x (xz Γ e xz dx ( ( ( z Γ Γ Fuktioe uder itegralet er æste e Γ tæthed = Γ ( + ( +z + +z + ( +z x + Γ ( + x + e +z x dx e +z x dx ( ( ( z Γ Γ = Γ ( + ( +z + +z + ( +z x + ( Γ Γ ( + ( Γ e +z x dx ( z Itegralet er. Efter de sidste odifikatioer får vi Idet ( B ( z, ( + z+ B(r,s = Γ(rΓ(s Γ(r +s E F(, fordelig. forelæsig 9 7 forelæsig 9 8

Lad Y, Y og Y 3 være tre pukter, der vælges tilfældigt og uafhægigt i itervallet (,. Lad X være puktet tættest på. Spørgsål 5 Fordeligsfuktioe for X er F(x = ( x 3 F(x = x 3 F(X = Φ ( x 3 Farvede kugler trækkes tilfældigt fra e æske. Idholdet af æske er givet ved Farve Rød blå grø gul Adel...3.4 4 F(x = x 3 5 F(x = x 3 Hvor Φ(x er fordeligsfuktioe for e stadardiseret oralfordelt variabel. forelæsig 9 9 forelæsig 9 3 Spørgsål 6 Hvad er sadsylighede for at få præcis 5 gule kugler i trækiger Ige af de edeståede 5 (.4 5 (.6 5 3 Φ( 5...9 4 5. 5 Φ( 5...9 Spørgsål 7 Netop røde, 4 blå, 6 grøe og 8 gule i trækiger. 4 (. (. 4 (.3 6 (.4 8 8 6 4 (. (. 4 (.3 6 (.4 8 3.5 4! (5! 4 (. (. 4 (.3 6 (.4 8 5!!4!6!8! (. (. 4 (.3 6 (.4 8 forelæsig 9 3 forelæsig 9 3

Spørgsål 8 Netop 5 trækiger for at få 3 røde. 5 3 (. 3 (.9 ((.(.9 4 3 3 (. 3 (.9 4 4 (. 3 (.9 5 ((. 4 (.9 3 forelæsig 9 33 Afsit 5.3 og 5.4 Siultae kotiuerte fordeliger P(X dx,y dy = f(x,ydxdy Uafhægige oralfordelte variable ( oral(µ,σ = N(µ,σ f(x,y = π e (x +y F R (r = P( X +Y r = e r (Rayleigh X N(λ,σ,Y N(µ,τ X +Y N(λ+µ,σ +τ For X i N(, er Y = i= X i χ -fordelt (gaa. Operatioer ed stokastiske variable f Z (zdz = P(Z = X +Y dz = f(x,z xdx dz f Z (zdz = P ( Z = Y dz = x f(x,zxdx dz X forelæsig 9 34